Monitor Tiny 12V: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Isso é instrutível para um minúsculo monitor de bateria de carro que apenas fornece um indicador de semáforo da saúde da bateria por meio de 3 LEDs.

Eu queria um que pudesse deixar permanentemente conectado e que tivesse um consumo de corrente muito baixo. O motivo foi que meu carro ficou sem uso por um tempo (11 semanas - auto-isolamento) e a bateria ficou completamente vazia. Isso é problemático no meu carro, pois a abertura normal da porta depende da bateria. Eu poderia entrar pela porta do motorista com a chave manual de backup, mas então tive que rastejar até a parte de trás do carro, conectar uma bateria de backup na bateria de 12 V para que eu pudesse abrir o resto do carro e tirar a bateria para recarrega. Tudo correu bem, mas não queria repetir o exercício.

Por isso fiz este pequeno monitor para me avisar antes que tudo empacotasse. Também estabeleci que o consumo da bateria era de cerca de 30mA normalmente com todos os sistemas desligados. Acho que isso é monitoramento de porta e sistema de alarme. Não soa muito, mas devido a um longo período de inatividade, isso irá descarregar a bateria. Portanto, fiz questão de não adicionar muito a essa carga. Acabou desenhando cerca de 4mA em média. Uma grande parte da economia de energia ocorre quando o LED apropriado pisca por um curto período a cada 5 segundos

O monitor é baseado em um módulo Digispark tipo ATTiny85 que é pequeno, barato e tem uma entrada ADC decente para monitorar a tensão e GPIO suficiente para acionar 3 LEDs.

Eu usei minha versão modificada para diminuir ainda mais o digispark de baixa corrente, mas ele poderia ser usado sem isso se alguém estiver satisfeito com uma corrente extra de 7mA. Isso é descrito mais detalhadamente na descrição esquemática.

Etapa 1: Ferramentas e componentes

Ferramentas

Ferro de solda de ponta fina

Componentes

• Digispark ATTiny85 (USB normal ou micro USB
• placa de prototipagem 6 x 7 orifícios
• Regulador de 3,3 V xc6203E332
• 3 LEDs vermelho, amarelo, verde
• Resistores 3 x 47R, 1 x 10K, 1 x 33K
• Capacitor 10uF
• Diodo Schottky
• Diodo Zener 7v5
• Conector de 3 pinos
• Caixa - caixa impressa em 3D

www.thingiverse.com/thing:4458026

Etapa 2: Esquemático

O circuito é muito simples. O diodo schottky (proteção de polaridade) e um zener alimentam o regulador de corrente baixa de 3,3 V para obter uma alimentação estável de 3,3 V para o ATTiny.

Um divisor de potencial reduz a bateria de 12 V em 4,3: 1 para alimentar a entrada ADC no ATTiny. PB3 / ADC1 é usado para evitar qualquer interferência dos componentes USB na placa. 3 LEDs estão conectados a PB0, PB1 e PB5 e usam resistores 47R para limitar a corrente. PB5 é usado novamente para evitar qualquer interferência na operação USB. Isso requer que PB5 não tenha fusível programado para operação de reinicialização. Isso é normal para digisparks reais, mas não necessariamente para clones e para estes os fusíveis precisam ser editados (veja o editor de fusíveis)

Se você quiser evitar a modificação do digispark para diminuir sua corrente, então você pode apenas usar o regulador de 5V fornecido na placa. Isso requer algumas modificações.

• Remova o regulador xc6203 e o 7v5 zener e alimente os 12V diretamente no Vin no Digispark.
• Altere o divisor de potencial para dizer 18K: 10K
• Os níveis de limite de tensão do software precisarão ser ajustados um pouco. Consulte a seção de software.

Etapa 3: construção

Eu criei o circuito extra em uma placa de protótipo de 6 x 7 que pode ficar no topo do digispark com os orifícios alinhados diretamente com o GPIO e os pinos de tensão.

Isso cria um módulo muito compacto que pode caber em uma caixa muito pequena. Usei um conector de 3 pinos na caixa com os 2 pinos externos ligados a 0V e o centro a 12V. Isso significa que a polaridade de inserção do conector não é importante.

Etapa 4: Software

O software está na forma de um esboço do Arduino.

A fonte está disponível em

É muito simples e só tem um loop simples que a cada 5 segundos mede a tensão via ADC1 e depois pisca o LED apropriado.

Os níveis que determinam os limites são definidos pela linha

int ledLevels [LED_COUNT] = {907, 888, -1};

Uma leitura de ADC maior que o primeiro número pisca em verde. Um ADC com leitura inferior a isso, mas superior a um segundo pisca em âmbar. Qualquer outra coisa pisca em vermelho.

Para mim, isso deu verde> 12,4 V, âmbar> 12,1 V, vermelho <12,1 V.

Você pode calibrar usando uma fonte de tensão variável e verificando onde ocorrem as alterações do LED. Eles precisariam ser alterados se fosse usado o regulador padrão de 5 V no Digispark.